特集:DDS技術の最前線

--------------------------------------------------------------------------------

特集にあたって

--------------------------------------------------------------------------------

永井恒司((財)永井記念薬学国際交流財団 理事長)



--------------------------------------------------------------------------------

経口投与するDDS
Oral Drug Delivery System

--------------------------------------------------------------------------------

迫和博(アステラス製薬(株) 製剤研究所 剤形研究室 室長)

薬物療法の中心的な役割を担う経口投与剤形にも,DDSの概念は適用される。経口投与するDDSは,様々に変化する消化管内環境や,味覚・服用感等の感覚を考慮して設計される。薬物送達速度・送達量・送達部位の制御による薬物療法の最適化,あるいは利便性の追求による様々な「使い易い・飲み易い」製剤技術について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 経口放出制御製剤
2.1 持続吸収型経口徐放システム
2.2 時限放出製剤
3. 部位標的化製剤
3.1 胃滞留製剤
3.2 大腸送達製剤
4. 吸収促進製剤
4.1 吸収促進剤
4.2 トランスポーターの利用
4.3 消化管内での分解・凝集抑制
4.4 薬物溶解性の改善
5. 経口利便性製剤
5.1 易服用剤形
5.2 苦味隠蔽技術
6. おわりに



--------------------------------------------------------------------------------

ポリ乳酸系ポリマーのDDSへの応用
Application of Polylactide and Its Copolymers for Drug Delivery System

--------------------------------------------------------------------------------

大矢裕一(関西大学 工学部 応用化学科 助教授)

生分解性の合成ポリマーであるポリ乳酸および乳酸と類似の脂肪族ポリエステル類を主な構成成分とする共重合体を用いてDDSを目指した研究の最近の報告例を,主として剤形の観点から分類し,その特徴を概説する。特に近年では,ポリ乳酸系ポリマーと他のポリマー(主として親水性ポリマー)との複合化による機能付与が盛んに研究されており,本稿でもそうしたアプローチを中心に紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. リュープリン
3. 微粒子型DDS
3.1 微粒子タイプの分類
3.2 マイクロスフェア,ナノスフェア
3.3 ポリマーミセル,ナノゲル
4. ゲルおよび固体マトリックス
4.1 物理架橋ゲル
4.2 その他の形態
5. おわりに




--------------------------------------------------------------------------------

シクロデキストリンと高分子の串刺し構造による標的指向性向上へのアプローチ
Approach the Bio-targeting Based on Supramolecular Structure Consisting of Cyclodextrin and Polymers

--------------------------------------------------------------------------------

大谷亨(富山県立大学 工学部 知能デザイン工学科 助教授;同大学 大学院工学研究科 生物工学研究センター)
由井伸彦(北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科)


【目次】
1. はじめに
2. シクロデキストリンとポリエチレングリコールを基本骨格としたポリロタキサンによる超分子多価リガンドの設計
3. ビチオン-ポリロタキサン結合体の合成とストレプトアビジンとの多価相互作用の解析
4. ポリロタキサン構造が多価相互作用へ
5. ポリロタキサンの超分子構造に基づく分子運動性が多価相互作用へ及ぼす影響
6. おわりに




--------------------------------------------------------------------------------

トランスポーターの機能および膜局在性に及ぼすメチル化シクロデキストリンの影響
Effects of Methylated Cyclodextrins on Function and Membrane Localization of Transporters

--------------------------------------------------------------------------------

有馬英俊(熊本大学 大学院医学薬学研究部 製剤設計学分野 助教授)
上釜兼人(崇城大学 薬学部 製剤学研究室 教授)


シクロデキストリン(CyD)は,医薬品,香粧品,臨床検査薬,食品など様々な分野で汎用されているが,最近,天然CyDの機能性を改変した各種誘導体が構築されている。その中でメチル化CyDsは,両親媒性物質で,非イオン性界面活性剤に類似した溶解特性を有し,生体膜とユニークな相互作用を示すことから,細胞膜表面に存在するタンパク質の機能に影響を及ぼすことが考えられる。本稿では,消化管のトランスポーターの機能ならびに膜局在性に対するCyDの影響について筆者らの研究を中心に紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 薬物排出トランスポーターに及ぼす影響
3. アミノ酸トランスポーターに及ぼす影響
4. グルコーストランスポーターに及ぼす影響
5. ペプチドトランスポーターに及ぼす影響
6. 生体膜とCyDsとの相互作用
7. おわりに



--------------------------------------------------------------------------------

葉酸修飾ナノ粒子と癌ターゲティング遺伝子治療への応用
Folate-modified Nanoparticles and their Application to Tumor-targeting Gene Therapy

--------------------------------------------------------------------------------

米谷芳枝(星薬科大学 医薬品化学研究所 創剤構築研究室 教授)


薬物治療では,薬物の有効性を高め副作用の軽減のために,目的とする組織や細胞への薬物送達技術が必要となる。ナノ粒子製剤は,表面加工しやすいことからターゲティング製剤として脚光をあびており,抗癌薬や抗真菌薬のリポソーム製剤がようやく2006年,日本でも発売許可された。本稿では,ナノ粒子の製造法など技術的な視点を中心に,葉酸修飾ナノ粒子ベクターによる癌ターゲティング遺伝子治療への応用例を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 葉酸受容体の発現癌細胞
3. ナノ粒子調整法
4. 葉酸修飾ナノ粒子ベクターの処方
5. 葉酸修飾ナノ粒子のDNAおよび細胞との相互作用
6. 葉酸修飾ナノ粒子ベクターによる選択的な遺伝子発現の検証
7. ナノ粒子とDNAの複合体調製法
8. 治療への展開
9. 今後の展開
10. おわりに


--------------------------------------------------------------------------------

次世代型DDS製剤としてのリポソームの可能性
Potency of Liposomes as Drug Delivery System(DDS)Carriers in the New Generation

--------------------------------------------------------------------------------

鈴木亮(帝京大学 薬学部 生物薬剤学教室 助手)
滝澤知子(帝京大学 薬学部 生物薬剤学教室 助手)
宇都口直樹(帝京大学 薬学部 生物薬剤学教室 助教授)
丸山一雄(帝京大学 薬学部 生物薬剤学教室 教授)

リポソームは有用なドラッグデリバリーシステム(DDS)製剤として臨床応用されている。近年では,目的組織・細胞へのターゲティング機能を付与するリガンドや抗体により修飾したアクティブターゲティング型リポソームが次世代型DDS製剤として注目されている。これまでに筆者らは,アクティブターゲティング型リポソームを用いたがん細胞への薬物送達や樹状細胞への抗原送達技術を開発した。そこで本稿では,本リポソームのDDS製剤としての可能性について論ずる。

【目次】
1. はじめに
2. アクティブターゲティング型リポソームの設計
3. ターゲット分子の選択
4. 抗体・リガンドの選択と入手
5. 抗体修飾リポソーム(イムノリポソーム)によるアクティブターゲティング
6. リガンド修飾リポソームによるアクティブターゲティング
7. 抗原デリバリーツールとしてのイムノリポソームの応用
8. 今後の展望


--------------------------------------------------------------------------------

DDSにおける薬剤形状決定の数理とシミュレーション
Mathematical Study Determining Drug Structure for DDS and its Simulation

--------------------------------------------------------------------------------

大矢雅則(東京理科大学 理工学部 情報科学科 教授)


腫瘍(癌)は正常な血管から養分を取り入れるため,新たな血管を作ることが知られている。これは,このような組織近傍の血管の構造に起因する。正常な毛細血管の場合,細胞と細胞の間隔は10～50nmであるが,腫瘍血管内壁には不規則な～1mm程度の孔が存在する。このため,これらの組織には注入した物質が正常組織に比べて長時間滞留することが知られている(EPR効果)。本稿では,このEPR効果を考慮して,どの位の大きさの薬剤を作れば最も効果的に腫瘍をたたくことができるかを考案する。すなわち,DDS製剤開発にEPR効果を最大限に生かす方法を数理モデルを考案し,その計算機シミュレーションの手法について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 方法
3. EPR効果
4. 薬剤粒子のモデル化
5. モデルの数理化
6. モデルにおけるパラメーターと考察量
7. 計算機シュミレーションとその効果



--------------------------------------------------------------------------------

DDS開発のためのレギュラトリー戦略
Regulatory Strategy for DDS Development

--------------------------------------------------------------------------------

中田雄一郎(参天製薬(株) 製剤開発センター 処方開発グループ グループマネージャー)


DDS製剤を早期に開発,承認取得するためにはRegulatory Strategy(レギュラトリー戦略)を立て,その戦略に基づいて行動することが重要となる。本稿では,レギュラトリーサイエンスの視点に立ち,承認取得に必要な戦略を構築する際に重要となる事項,あるいは注意すべき事項を開発から承認に至るプロセスに従い解説する。

【目次】
1. はじめに
2. DDS製剤の現状
3. DDS製剤開発における課題
3.1 分析評価技術
3.2 賦形剤・添加剤の選択と工業化
3.3 非臨床,臨床試験デザイン
3.4 薬剤経済学
3.5 環境への影響
3.6 審査当局の考えと関連ガイドラン
4. おわりに




--------------------------------------------------------------------------------

BIO R&D


--------------------------------------------------------------------------------
微細孔吸引による細胞固定技術
A Device for Fixing Cells Using Through Pore Porous Silicon

--------------------------------------------------------------------------------

早瀬仁則(東京理科大学 理工学部 機械工学科 講師)


細胞等の微小物体を整列固定し,個々の個体に別々の投薬を行い観察することができれば,創薬研究において有用なツールになるであろう。シリコン基板上に部分的に貫通した多孔質領域を形成し,そこにスチレンビーズを吸引固定することに成功した。製作手法および今後の展開について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 微小物体吸引デバイス
2.1 多孔質シリコン
2.2 デバイスのデザイン
2.3 製作手順および試作
3. 吸引実験
3.1 空気の透過実験
3.2 純水の透過実験
3.3 スチレンビーズの吸引固定実験
4. 今後の展開
(1)その場観察
(2)薬品投与
(3)電気刺激
(4)細胞膜破壊と内容物の保持
(5)光学計測
5. おわりに



--------------------------------------------------------------------------------

母体血による胎児DNA診断法
Fetal DNA Diagnosis from Maternal Blood(FDD-MB)

--------------------------------------------------------------------------------

高林晴夫(金沢医科大学 総合医学研究所 人類遺伝学研究部門 臨床遺伝学 助教授)
北美紀子(金沢医科大学 総合医学研究所 人類遺伝学研究部門 臨床遺伝学)
伊川和美(石川県予防医学協会)
斉藤真人(北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科)
山村昌平(北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科)
民谷栄一(北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科)

妊婦末梢血液中に胎児由来の細胞が移行していることが知られるようになり,それら胎児有核細胞を選択的に回収しDNA診断をしようとする試みが,国内外の研究グループによって現在盛んに行われている。さらに妊婦末梢血液中には胎児由来のDNAが検出できることも明らかとなり,無侵襲的胎児DNA診断への応用が考えられている。また,妊婦末梢血中に出現する胎児由来細胞の動態については今後解明すべき不明な点も多く,強い関心が寄せられている。母体血による胎児DNA診断法(Fetal DNA Diagnosis from Maternal Blood;FDD-MB)は周産期医療における革新的手法であり,現在行われている羊水穿刺,絨毛採取の一部またはかなりの部分を近い将来に置換または補完するものと思われる。母体血による胎児DNA診断のための技術的な課題の多くは,今後遠からず解決されるものと思われるが,生命倫理の観点から十分な議論を行いコンセンサスを得,その適用にあたって問題を引き起こさないための十分な配慮が必要である。

【目次】
1. はじめに
2. 母体血中の胎児有核赤血球
3. 母体血漿中の胎児DNA
4. 母体血による胎児DNA診断の近未来
5. おわりに



--------------------------------------------------------------------------------

BIO BUSINESS


--------------------------------------------------------------------------------

水耕栽培(植物工場)の市場動向
Market of Water Culture in Plant Factory

--------------------------------------------------------------------------------


【目次】
1. 概要
2. 技術動向
2.1 栽培環境制御技術
2.1.1
(1)概要3.
(2)完全制御型植物工場
2.1.2 温度・湿度制御技術
2.1.3 空気供給技術
2.2 養液調整技術
2.3 給排水技術5.
2.4 培地調整技術
2.5 栽培容器技術
2.6 機械化技術
2.6.1 移動技術
2.6.2 整列技術
2.7 省力化技術
2.7.1 播種技術
2.7.2 収穫技術
3. 市場規模
4. 企業動向